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实验报告一、实验名称戴维南定理二、实验目的1、深刻理解和掌握戴维南定理。2、掌握测量等效电路参数的方法。3、初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法。4、初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DCOperatingPoint、ParameterSweep等SPICE仿真分析方法。5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法。6、初步掌握Origin绘图软件的应用。三、实验原理一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻，这一定理称为戴维南定理，如图所示。四、实验内容1、测量电阻的实际值，将测量结果填入表3.1.1中，计算等效电源电压和等效电阻。（数据见实验数据表3.1.1）2、Multisim仿真(1)创建电路：从元器件库中选择电压源、电阻，电阻阻值见表3.1.1，创建如下所示电路，同时接入万用表。（2）用万用表测量端口的开路电压和短路电流，并计算等效电阻。（3）用万用表的欧姆档测量等效电阻，与（2）所得结果比较，将测量结果填入表3.1.2中。（结果见实验数据表3.1.2）（4）根据开路电压和等效电阻创建等效电路。Multisim等效图电路板等效图（5）用参数扫描法（对负载电阻R4进行参数扫描）测量原电路和等效电路的外特性，观测DCOperatingPoint，将测量结果填入表3.1.3中。（结果见实验数据表3.1.3）3、在通用电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻，测量结果填入表3.1.2和表3.1.3中。（结果见实验数据表3.1.2和3.1.3）4、在通用电路板上焊接戴维南等效电路。5、测量原电路和戴维南等效电路的外特性，测量结果填入表3.1.3中，验证戴维南定理。五、实验仪器与器件1、计算机一台2、通用电路板一块3、万用表两只4、直流稳压电源一台5、电阻若干六、实验方法1、比较测量法戴维南定理是一个等效定理，因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致，即等效前后的外特性是否一致。实验中首先测量原电路的外特性，再测量等效电路的外特性，最后比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取，可通过测量得到，并同根据电路结构所推倒计算出的结果相比较。实验中器件的参数应使用实际测量值。实际值和器件的标称值是有差别的，所有的理论计算应基于器件的实际值。2、等效参数的获取等效电压Uoc：直接测量被测电路的开路电压，该电压就是等效电压。等效电阻Ro：将电路中所有电压源短路，所有电流源开路，使用万用表电阻挡测量。本实验采用下图实验电路3、测量点个数以及间距的选取测试过程中测量点个数以及间距的选取与测量特性与形状有关。对于直线特性，应使测量间隔尽量平均，对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量点个数以及间距的选取。为了比较完整地反映特性和形状，一般取十个以上的测量点。本实验中由于特性曲线是直线形状，因此测量点应均匀选取。为了保证测量点分布合理，应先测量特性的最大值与最小值，再根据点数合理选择测量间距。4、电路的外特性测量方法在输出端口上接可变负载（如电位器），改变负载（调节电位器）测量端口的电压和电流。七、实验数据表3.1.1实验数据表器件R1R2R3R11R22R33阻值（欧姆）1.847k218267.82.172k267.1329.7表3.1.2实验数据表等效电压Uoc等效电阻RoMultimate实验板Multimate实验板2.609V2.579V250.355Ω248.75Ω表3.1.3实验数据表负载电阻/Ω负载电压/V负载电流/mAMultimate实验板Multimate实验板原电路等效电路原电路等效电路原电路等效电路原电路等效电路3001.422V1.422v1.44V1.410V4.74m4.741m4.76m4.700m6001.841V1.841V1.762V1.823V3.068m3.068m2.9m3.039m9002.041V2.041V1.908V2.020V2.268m2.268m2.08m2.245m12002.158V2.159V1.976V2.136V1.799m1.799m1.62m1.780m15002.236V2.236V2.02V2.212V1.49m1.491m1.34m1.475m18002.29V2.290V2.06V2.266V1.272m1.272m1.14m1.259m21002.331V2.331V2.08V2.306V1.11m1.110m0.98m1.098m24002.362V2.363V2.10V2.337V0.984m984.4u0.86m973.7u27002.387V2.388V2.12V2.361V0.885m884.3u0.78m874.6u30002.408V2.408V2.13V2.381V0.803m802.7u0.70m793.8u八、数据分析九、实验结论由实验数据得出的实验图分析得：Multisim图的原电路和等效电路的外特性基本重合，原因是仿真软件的准确性，电路板图的原电路与等效电路外特性基本一致，原因是电阻值的误差及实际电路板中的误差损耗。在误差允许的范围内，原电路和等效电路的外特性基本一致，由此可验证戴维南定理成立；Multisim图00.511.522.533006009001200150018002100240027003000RU原电路等效电路实验板图00.511.522.533006009001200150018002100240027003000RU原电路等效电路